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《基于隨機(jī)因子法的桁架結(jié)構(gòu)有限元熱分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2009年第3o卷第4期中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1．30No．42009(總第126期)JOURNALOFNORTHUNIVERSITYOFCHINA(NATURALSCIENCEEDITION)(SumNo．126)文章編號(hào)：1673—3193(2009)040327—06基于隨機(jī)因子法的桁架結(jié)構(gòu)有限元熱分析陳建軍，徐健，李金平，劉國梁(西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，陜西西安710071)摘要：對(duì)隨機(jī)參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)在隨機(jī)外界溫度場(chǎng)作用下的分析方法進(jìn)行了研究．基于有限元方法，利用隨機(jī)因子法建立了桁架結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)
2、、幾何參數(shù)和外界溫度場(chǎng)分別或同時(shí)具有隨機(jī)性時(shí)的結(jié)構(gòu)有限元方程，應(yīng)用求解隨機(jī)變量函數(shù)統(tǒng)計(jì)矩的代數(shù)綜合法對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)(位移和熱應(yīng)力)的數(shù)字特征計(jì)算表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)．通過數(shù)值算例，分析了各種隨機(jī)參數(shù)的隨機(jī)性對(duì)結(jié)構(gòu)位移和熱應(yīng)力響應(yīng)的影響，并驗(yàn)證了文中模型和方法的合理性與可行性．關(guān)鍵詞：隨機(jī)因子法；桁架結(jié)構(gòu)；隨機(jī)參數(shù)；有限元熱分析；代數(shù)綜合法；數(shù)字特征中圖分類號(hào)：TB131；TB115；O211．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AFiniteElementThermalAnalysisforTrussStructuresBasedonRandom
3、FactorMethodCHENJian—jun，XUJian，LIJin—ping，LIUGuo—liang(SchoolofMechano—ElectronicEngineering，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Thefiniteelementanalysismethodfortrussstructureswithrandomparametersunderrandomexternaltemperaturefieldwasstudied．Thestruct
4、ura1finiteelementequationswhichconsideredtherandomnessofstructuralphysicalparameters，geometryparametersandexternaltemperaturefieldrespectivelyorsimultaneouslywereestablishedbyusingtherandomfactormethod．Thecomputationalexpressionsofthestructuraldisplacementrespo
5、nseandthermalstressresponsewerededucedbyusingthealgebrasyntheticmethodtoobtainthestatisticalmomentsofrandomvariablefunctions．Throughanumericalexample，theinfluencesoftherandomnessofvariousrandomparametersonthestrueturaldisplacementresponseandthermalstressrespons
6、eareanalyzed，andtherationalityandfeasibilityofpresentedmodelandapproacharevalidated．Keywords：randomfactormethod；trussstructures；randomparameters；finiteelementthermalanalysis；algebrasyntheticmethod；numericalcharacteristics0引目在許多工程結(jié)構(gòu)問題中，結(jié)構(gòu)本身或外界作用熱荷載的隨機(jī)性是客觀存在的．如批量
7、生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)，其收稿日期：2008—1110基金項(xiàng)目：國家863項(xiàng)目(2006AA04Z402)；陜西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2005A09)作者簡(jiǎn)介；陳建軍(1951一)，男，教授，博士生導(dǎo)師．主要從事機(jī)械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性研究328中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2009年第4期材料在成型過程中不可避免地受到多種隨機(jī)因素的影響，使得材料的物理參數(shù)的取值呈現(xiàn)出一定的分散性，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何尺寸在加工或裝配過程中必然會(huì)產(chǎn)生偏差，且其作用外界的溫度場(chǎng)時(shí)常具有不確定性等等．對(duì)于此類結(jié)構(gòu)，常規(guī)的確定性的結(jié)構(gòu)熱分析模型與方法將無法反
8、映出這些隨機(jī)因素對(duì)分析計(jì)算結(jié)果的影響．因此，研究隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)熱分析模型與方法，有著重要的理論意義和十分現(xiàn)實(shí)的工程背景．目前，對(duì)于隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)的熱分析方法及應(yīng)用研究已取得了不少成果．文獻(xiàn)E1]對(duì)結(jié)構(gòu)分析的隨機(jī)有限元方法進(jìn)行了綜述；文獻(xiàn)[2]從一階Taylor展開式入手，結(jié)合溫度場(chǎng)計(jì)算有限元法，推導(dǎo)了溫度場(chǎng)隨機(jī)有限元方程及有關(guān)計(jì)算公式；文獻(xiàn)[3]對(duì)
